本發(fā)明涉及食品技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種牡丹籽油的制備方法。
背景技術(shù):
由牡丹籽提取的植物油是中國特有的木本堅(jiān)果油,因其營養(yǎng)豐富而獨(dú)特,又有醫(yī)療保健作用,被有關(guān)專家稱為“世界上最好的油”,是植物油中的珍品,也是中國獨(dú)有的健康保健食用油脂。與草本植物油不同,牡丹籽油具有很高的不飽和脂肪酸含量,其中不飽和脂肪酸含量達(dá)90%以上,主要為亞麻酸、亞油酸,油酸,其中亞麻酸(c18:3)和亞油酸(c18:2)為多不飽和脂肪酸,油酸(c18:1)為單不飽和脂肪酸。亞油酸有強(qiáng)化新陳代謝,增強(qiáng)細(xì)胞活力的功能。亞油酸是細(xì)胞的組成成分特別是參與線粒體及細(xì)胞膜磷質(zhì)的合成。缺乏亞油酸可能導(dǎo)致線粒體腫脹細(xì)胞膜機(jī)構(gòu)、功能的改變膜透性、脆性增加。亞油酸與脂質(zhì)代謝關(guān)系密切。體內(nèi)的膽固醇要與脂肪酸結(jié)合才能在體內(nèi)轉(zhuǎn)送進(jìn)行正常代謝。亞油酸缺乏后膽固醇轉(zhuǎn)送受阻不能進(jìn)行正常代謝就會(huì)在體內(nèi)沉積最終導(dǎo)致疾病。
對(duì)牡丹籽油的提取和開發(fā)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,cn2008102467164公開了一種超臨界co2的提取方法,提取率達(dá)27%;cn2009103101431提供了一種牡丹籽油的冷榨制備方法。步驟是將曬干并精選的牡丹籽經(jīng)剝殼、篩選、分揀、壓榨、過濾、堿煉水化、脫色、過濾、脫臭得到成品牡丹籽油,實(shí)現(xiàn)牡丹籽油的工業(yè)化生產(chǎn),采取上述步驟可有效的提取牡丹籽油,牡丹籽油的出油率高達(dá)26~27%。cn102277229a提供一種牡丹籽油的加工方法,包括:a)將牡丹籽置于-15℃~-2℃低溫冷凍30天~60天,然后常溫儲(chǔ)藏10天~20天;b)將經(jīng)過低溫冷凍和常溫儲(chǔ)藏后的牡丹果實(shí)脫殼除雜,在110℃~125℃進(jìn)行焙炒;c)將焙炒后的牡丹籽進(jìn)行壓榨,得到牡丹籽油,出油率較高達(dá)20%。
閆曉雨等概述了牡丹籽油的制備工藝(牡丹籽油制備工藝研究綜述,安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(15):62-64),關(guān)于牡丹籽油的提取方法主要有機(jī)械壓榨法、溶劑浸出法、超聲波輔助浸提法、超臨界co2流體萃取技術(shù)(scf-co2)、微波輔助提取法、水代法和水酶法提取等。超聲波輔助提取技術(shù)的料液比為1∶8g/ml,溫度40℃,時(shí)間30min,提取次數(shù)3次,使用石油醚為溶劑,超聲波功率350w,此條件下的牡丹籽油出油率為24.89%;微波輔助提取技術(shù)的料液比為1∶9g/ml,時(shí)間8min,提取次數(shù)1次,微波功率800w,此條件下的牡丹籽油出油率為27.70%,不飽和脂肪酸含量94.20%;超臨界co2流體萃取溫度40℃,時(shí)間150min,壓力30mpa,提取次數(shù)1次,co2流量25kg/h,此條件下的牡丹籽油出油率為30.70%,不飽和脂肪酸含量70.81%;水酶法提取的料液比為1∶5g/ml,溫度-20~50℃,時(shí)間120~315min,此條件下的牡丹籽油的不飽和脂肪酸含量92.77%;亞臨界萃取技術(shù)的溫度50℃,時(shí)間30min,壓力0.50mpa,提取次數(shù)3次,此條件下的牡丹籽油出油率為24.16%,不飽和脂肪酸含量84.54%。
由于機(jī)械壓榨法提油率低,副產(chǎn)物利用率低,溶劑浸出法工藝較復(fù)雜且存在有毒溶劑殘留等安全問題,單用超臨界co2流體萃取所得不飽和脂肪酸含量較低等問題。后續(xù)還采用上述方法的組合進(jìn)行牡丹籽油的提取,超聲波輔助水代法提取技術(shù)的料液比為1∶8.5g/ml,溫度45℃,時(shí)間54min,提取次數(shù)1次,超聲波功率960w,此條件下的牡丹籽油出油率為28.85%,不飽和脂肪酸含量大于85%;微波預(yù)處理-超臨界co2萃取技術(shù)的時(shí)間40~100s,壓力33mpa,提取次數(shù)1次,co2流量25kg/h,微波功率800w;外加磁場(chǎng)-溶劑浸提法的料液比為1∶7g/ml,溫度55℃,時(shí)間60min,提取次數(shù)1次,使用石油醚為溶劑,外加磁場(chǎng)720t,此條件下的牡丹籽油出油率為27.50%。
現(xiàn)有技術(shù)的上述方法僅僅關(guān)注了牡丹籽油的出油率和不飽和脂肪酸的含量,而在牡丹籽油加工過程中還面臨著如下諸多問題:
牡丹籽仁油性大,常溫下呈韌性、粉碎過程中導(dǎo)致溫度升高,易粘連在一起,難以繼續(xù)粉碎;會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱、氧化甚至出現(xiàn)碳化現(xiàn)象,進(jìn)而影響牡丹籽油的品質(zhì)。其次,黃曲霉毒素是主要由黃曲霉(aspergillusflavus)寄生曲霉(a.parasiticus)產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物,是一類化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的化合物,均為二氫呋喃香豆素的衍生物。它們存在于土壤、動(dòng)植物、各種堅(jiān)果中,特別是容易污染花生、玉米、稻米、大豆、小麥等糧油產(chǎn)品,是霉菌毒素中毒性最大、對(duì)人類健康危害極為突出的一類霉菌毒素。在牡丹籽油制備過程中也需要重點(diǎn)考慮如何降低其含量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷,提供一種牡丹籽油的制備方法,該技術(shù)可提高牡丹籽油的出油率,并且保持較高的不飽和脂肪酸含量,同時(shí),能夠最大限度的降低黃曲霉毒素的含量。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,得牡丹籽仁粉;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照;
(4)將步驟(3)所得牡丹籽仁粉低溫粉碎;
(5)將步驟(4)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照;
(6)將步驟(5)的牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,得牡丹籽油。
其中,優(yōu)選的,
步驟(2)中低溫粉碎時(shí)設(shè)定低溫粉碎機(jī)的溫度為0~-35℃,粉碎粒度為過10~30目篩;
步驟(3)微波輻照劑量為5~10kw/kg,時(shí)間30~90秒;
步驟(4)低溫粉碎時(shí)設(shè)定低溫粉碎機(jī)溫度為0~-35℃,粉碎粒度為過40~80目篩;
步驟(5)中微波輻照劑量為0.5~1.0kw/kg,采用微波30~60秒,間歇15~30秒的方式,微波總時(shí)間10~30分鐘;
步驟(6)中超臨界二氧化碳萃取壓力為20~40mpa,分離器1的壓力為10~15kpa,溫度40~50℃,分離器2的壓力為3-5mpa,溫度30~40℃,萃取時(shí)間1~3小時(shí)。
步驟(2)或步驟(4)粉碎時(shí)還可以加入山蒼子油,其中山蒼子油占牡丹籽仁干燥粉重量百分比0.5%~1%w/w,進(jìn)一步優(yōu)選為,在步驟(4)加入山蒼子油。
本發(fā)明在前處理過程中采用兩次粉碎,兩次微波輻照,與傳統(tǒng)的微波輔助提取不同,傳統(tǒng)的微波輔助提取是在超臨界二氧化碳萃取過程中實(shí)施微波,是萃取過程更快,同時(shí)也需要特殊的設(shè)備裝置。本發(fā)明無需特殊裝置,更適合大生產(chǎn),同時(shí)比傳統(tǒng)的微波輔助提取提高了收率。
其次,在實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的兩次粉碎和兩次微波之間的順序本發(fā)明的粉碎-微波-二次粉碎-二次微波,比微波-粉碎-二次微波-二次粉碎的收率相比有所提高,更重要的是多不飽和脂肪酸的含量有了明顯提高。更進(jìn)一步,本發(fā)明兩次微波的輻照強(qiáng)度是通過多次的實(shí)驗(yàn)優(yōu)選而得的,首次高強(qiáng)度微波-二次低強(qiáng)度微波比兩次均低強(qiáng)度微波、兩次均高強(qiáng)度微波以及首次低強(qiáng)度微波-二次高強(qiáng)度微波的提取效果均好。
最后,山蒼子油的加入步驟也是經(jīng)過優(yōu)選而得到的,在第二次粉碎時(shí)加入山蒼子油比第一次粉碎時(shí)加入能更容易降低黃曲霉毒素的含量。
綜上所述,本發(fā)明的制備方法是在多個(gè)影響因素交互影響的前提下,經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)中的偶然發(fā)現(xiàn)而獲得的,其不僅具有較高的收率,而且具有較高的多不飽和脂肪酸含量,更進(jìn)一步,其能夠顯著降低黃曲霉毒素的含量。該方法不需要特殊的設(shè)備裝置,適合批量大生產(chǎn),而且能夠保證批次間產(chǎn)品的質(zhì)量保持高度的一致性。
具體實(shí)施例
對(duì)比例1單次粉碎,單次微波
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,所得牡丹籽仁粉過60目篩;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,5kw/kg,時(shí)間90秒;
(4)將步驟(3)牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,超臨界二氧化碳萃取壓力為30mpa,二氧化碳流量20l/h,分離器1的壓力為10kpa,溫度40℃,分離器2的壓力為3mpa,溫度30℃,萃取時(shí)間3小時(shí),得牡丹籽油。
對(duì)比例2微波(低強(qiáng)度)-粉碎-微波(高強(qiáng)度)-粉碎
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行微波輻照,0.5kw/kg,微波60秒,間歇30秒,總持續(xù)時(shí)間30分鐘;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,所得牡丹籽仁粉過20目篩;
(4)將步驟(3)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,5kw/kg,時(shí)間90秒;
(5)將步驟(4)所得牡丹籽仁粉低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,所得牡丹籽仁粉過60目篩;
(6)將步驟(5)的牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,超臨界二氧化碳萃取壓力為30mpa,二氧化碳流量20l/h,分離器1的壓力為10kpa,溫度40℃,分離器2的壓力為3mpa,溫度30℃,萃取時(shí)間3小時(shí),得牡丹籽油。
實(shí)施例1粉碎-微波(低強(qiáng)度)-粉碎-微波(高強(qiáng)度)
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,得牡丹籽仁粉,過20目篩;;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,0.5kw/kg,微波60秒,間歇30秒,總持續(xù)時(shí)間30分鐘;
(4)將步驟(3)所得牡丹籽仁干燥粉低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,所得牡丹籽仁粉過60目篩;
(5)將步驟(4)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,5kw/kg,時(shí)間90秒;
(6)將步驟(5)的牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,超臨界二氧化碳萃取壓力為30mpa,二氧化碳流量20l/h,分離器1的壓力為10kpa,溫度40℃,分離器2的壓力為3mpa,溫度30℃,萃取時(shí)間3小時(shí),得牡丹籽油。
實(shí)施例2粉碎-微波(高強(qiáng)度)-粉碎-微波(高強(qiáng)度)
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,得牡丹籽仁粉,過20目篩;;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,5kw/kg,時(shí)間90秒;
(4)將步驟(3)所得牡丹籽仁干燥粉低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,所得牡丹籽仁粉過60目篩;
(5)將步驟(4)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,5kw/kg,時(shí)間90秒;
(6)將步驟(5)的牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,超臨界二氧化碳萃取壓力為30mpa,二氧化碳流量20l/h,分離器1的壓力為10kpa,溫度40℃,分離器2的壓力為3mpa,溫度30℃,萃取時(shí)間3小時(shí),得牡丹籽油。
實(shí)施例3粉碎-微波(低強(qiáng)度)-粉碎-微波(低強(qiáng)度)
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,得牡丹籽仁粉,過20目篩;;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,0.5kw/kg,微波60秒,間歇30秒,總持續(xù)時(shí)間30分鐘;
(4)將步驟(3)所得牡丹籽仁干燥粉低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,所得牡丹籽仁粉過60目篩;
(5)將步驟(4)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,0.5kw/kg,微波60秒,間歇30秒,總持續(xù)時(shí)間30分鐘;
(6)將步驟(5)的牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,超臨界二氧化碳萃取壓力為30mpa,二氧化碳流量20l/h,分離器1的壓力為10kpa,溫度40℃,分離器2的壓力為3mpa,溫度30℃,萃取時(shí)間3小時(shí),得牡丹籽油。
實(shí)施例4粉碎-微波(高強(qiáng)度)-粉碎-微波(低強(qiáng)度)
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,得牡丹籽仁粉,過20目篩;;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,5kw/kg,時(shí)間90秒;
(4)將步驟(3)所得牡丹籽仁干燥粉低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,所得牡丹籽仁粉過60目篩;
(5)將步驟(4)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,0.5kw/kg,微波60秒,間歇30秒,總持續(xù)時(shí)間30分鐘;
(6)將步驟(5)的牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,超臨界二氧化碳萃取壓力為30mpa,二氧化碳流量20l/h,分離器1的壓力為10kpa,溫度40℃,分離器2的壓力為3mpa,溫度30℃,萃取時(shí)間3小時(shí),得牡丹籽油。
測(cè)試?yán)?不同牡丹籽油質(zhì)量比較
將對(duì)比例1、2和實(shí)施例1-4所得的牡丹籽油進(jìn)行質(zhì)量測(cè)定,參照gb/t5525-1985植物油脂檢驗(yàn)透明度、色澤、氣味、滋味鑒定法檢測(cè)透明度,氣味,滋味,采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定牡丹籽油中不飽和脂肪酸的含量(連蘋,唐紅,李莉莉.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析紫斑牡丹籽油脂肪酸成分,北方園藝,2016(13)125-127),結(jié)果如下表所示。
由表可以看出,與對(duì)比例1相比,實(shí)施例1~4的出油率明顯增加,而且亞麻酸和亞油酸的之和高于對(duì)比例1;與對(duì)比例2相比,實(shí)施例1-4的出油率略有增加,亞麻酸的量均高于對(duì)比例2,亞麻酸和亞油酸之和顯著高于對(duì)比例2。實(shí)施例4所得牡丹籽油中,亞麻酸組分的比例最高。
測(cè)試?yán)?山蒼子油加入方式對(duì)黃曲霉菌的影響
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁,平均分成兩份,按如下步驟操作,其中一份在步驟(2)粉碎時(shí)加入0.5%w/w山蒼子油,另一份在步驟(4)粉碎時(shí)加入0.5%w/w山蒼子油;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,得牡丹籽仁粉,過20目篩;;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,5kw/kg,時(shí)間60秒;
(4)將步驟(3)所得牡丹籽仁干燥粉低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,所得牡丹籽仁粉過60目篩;
(5)將步驟(4)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,0.5kw/kg,微波30秒,間歇30秒,總持續(xù)時(shí)間10分鐘;
(6)將步驟(5)的牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,超臨界二氧化碳萃取壓力為30mpa,二氧化碳流量20l/h,分離器1的壓力為10kpa,溫度40℃,分離器2的壓力為3mpa,溫度30℃,萃取時(shí)間3小時(shí),得牡丹籽油。
按照gb/t5009.22-2003檢測(cè)黃曲霉毒素b1(aft)的含量(單位μg/kg),結(jié)果表明,在步驟(2)中加入山蒼子油所制備的最終產(chǎn)品中aft的含量為13μg/kg,而在步驟(4)中加入山蒼子油所制備的最終產(chǎn)品中aft的含量為4μg/kg,兩者具有顯著差異。
實(shí)施例5
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,得牡丹籽仁粉,過30目篩;;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,10kw/kg,時(shí)間30秒;
(4)將步驟(3)所得牡丹籽仁干燥粉低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為-35℃,所得牡丹籽仁粉過80目篩;
(5)將步驟(4)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,1.0kw/kg,微波30秒,間歇15秒,總持續(xù)時(shí)間20分鐘;
(6)將步驟(5)的牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,超臨界二氧化碳萃取壓力為40mpa,二氧化碳流量30l/h,分離器1的壓力為15kpa,溫度50℃,分離器2的壓力為5mpa,溫度40℃,萃取時(shí)間1小時(shí),得牡丹籽油。
實(shí)施例6
(1)牡丹籽脫殼,得牡丹籽仁;
(2)將步驟(1)所得牡丹籽仁進(jìn)行低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為0℃,得牡丹籽仁粉,過10目篩;;
(3)將步驟(2)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,10kw/kg,時(shí)間60秒;
(4)將步驟(3)所得牡丹籽仁干燥粉低溫粉碎,低溫粉碎機(jī)溫度設(shè)定為0℃,所得牡丹籽仁粉過40目篩;
(5)將步驟(4)所得牡丹籽仁粉進(jìn)行微波輻照,1.0kw/kg,微波45秒,間歇15秒,總持續(xù)時(shí)間20分鐘;
(6)將步驟(5)的牡丹籽仁粉進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取,超臨界二氧化碳萃取壓力為20mpa,二氧化碳流量40l/h,分離器1的壓力為15kpa,溫度45℃,分離器2的壓力為5mpa,溫度35℃,萃取時(shí)間2小時(shí),得牡丹籽油。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型,這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。